1. 표면 수산기의 산-염기 조절 기능
수산기(-OH)는 양성자를 받거나 공급하는 형태로 금속산화물 표면에 산성이나 알칼리성을 나타낼 수 있다. 수산기의 양과 분포를 조정함으로써 표면 산도와 알칼리도를 정밀하게 제어할 수 있으며, 이를 통해 촉매 반응의 활성화 경로와 선택성에 영향을 줄 수 있습니다.
2. 전자 구조 및 흡착 거동에 대한 영향
수산기 그룹의 존재는 표면의 국지적 전자 밀도를 변경하여 활성 부위의 전자 구조를 조절할 수 있습니다. 밀도 함수 이론(DFT) 시뮬레이션은 서로 다른 수산기 밀도(예: 브리징 하이드록실 및 유사 브리징 하이드록실)가 표면 결합 에너지 및 전하 분포에 상당한 차이를 가져오며, 이는 기판 분자의 흡착 강도 및 활성화 에너지에 직접적인 영향을 미친다는 것을 나타냅니다.
3.물분자의 흡착으로 인한 독성 메커니즘
실제 반응 환경에서 물 분자는 흡착 및 해리되어 표면 수산기를 형성하여 "물 중독"을 형성합니다. 새로 생성된 수산기 그룹은 원래의 활성 부위(예: 산소 결손)를 차지하여 산소 결손의 재생을 방해하고 촉매 활성의 급격한 감소를 초래합니다.
4. 수산기 밀도 및 공간 분포의 미세 제어
수산기 그룹(브리징, 유사 가교, 개별 수산기 그룹)의 공간적 배열은 표면 구조의 기하학적, 화학적 특성을 결정합니다. 수산기 그룹의 적용 범위를 조정함으로써 표면 극성, 친수성/소수성 평형 및 촉매의 열역학적 안정성을 체계적으로 제어할 수 있습니다.
5. 활성 부위의 보호 및 재활성화
표면 기능화 또는 소수성 분자 도입을 통해 수산기의 과도한 축적을 선택적으로 제거하거나 방지하여 활성 부위를 보호하고 산소 결손의 순환 사용을 복원할 수 있습니다. 이러한 유형의 공학적 방법은 전이금속 산화물 촉매의 고유 활성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
